[0004] 本发明为了克服现有絮凝剂在乳化油污水处理中的不足，本发明将两亲型阳离子壳聚糖接枝共聚物锚定到Fe3O4纳米粒子上，制备一种两亲型阳离子磁性壳聚糖基磁性絮凝剂，已达到在提高在乳化油污水处理中的絮凝效果基础上，显著提高絮体分离效率的目的。
[0005] 为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 本发明提供一种两亲型磁性壳聚糖基絮凝剂的方法，包括以下步骤：
[0007] (1)将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，然后加入引发剂与接枝共聚单体，在氮气保护下反应3～12h，制得两亲型阳离子壳聚糖接枝共聚物；
[0008] (2)将制得的两亲型阳离子壳聚糖接枝共聚物溶于水中，然后将表面醛基修饰的Fe3O4纳米粒子分散液匀速滴加到上述壳聚糖接枝共聚物水溶液中，整个滴加过程在超声搅拌中进行，滴加结束后继续反应2～10h，得到两亲型阳离子壳聚糖基磁性絮凝剂。
[0009] 步骤(1)所述接枝共聚单体与壳聚糖的质量比例在1:1～8:1，所述接枝共聚单体包括两亲型阳离子单体和非离子单体，非离子单体与两亲型阳离子单体的质量比例在0:1～9:1之间；
[0010] 步骤(1)所述两亲型阳离子单体结构式为式Ⅰ：
[0011]
[0012] 式Ⅰ中R1为H或者CH3，R2与R3为C1～C3的烷基或烷氧基，R4为H或者C4～C12的烷基、烷氧基或苄基，A为O或者NH，B为C1～C3的烷基或烷氧基，X1为阴离子。
[0013] 步骤(1)所述非离子单体是(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺，N,N-二甲基丙烯酰胺，2-羟基-(甲基)丙烯酸酯，醋酸乙烯酯，N-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺丙烯酰基吗啉、或丙烯酰基哌嗪中的至少一种；
[0014] 步骤(1)所述壳聚糖的分子量为2万～60万，优先选择20万～40万。
[0015] 步骤(1)所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、硝酸铈铵中的至少一种，引发剂用量为反应液质量的0.01％～0.16％，反应温度为30～80℃。
[0016] 步骤(2)所述的醛基修饰的磁性纳米粒子与壳聚糖接枝共聚物的质量比例为0.1:1～1:1，反应温度为10～60℃。
[0017] 步骤(2)中的表面醛基修饰的Fe3O4纳米粒子的制备方法为：
[0018] 将FeCl3·6H2O、乙酸钠与己二胺溶于乙二醇中，转移至高压反应釜中，在200℃下反应8h，得到表面胺基修饰的Fe3O4磁性纳米粒子；然后将所述述磁性纳米粒子分散于戊二醛水溶液中，超声后得到表面醛基修饰的Fe3O4磁性纳米粒子。
[0019] 本发明步骤(2)中的表面醛基修饰的Fe3O4纳米粒子的制备，还可以先通过共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子，接着将氨基硅氧烷锚定至Fe3O4纳米粒子表面，然后再采用戊二醛对上述粒子进行表面修饰后制得。
[0020] 本发明中两亲型阳离子壳聚糖基磁性絮凝剂的制备原理如图1所示。
[0021] 本发明还提供了上述两亲型阳离子壳聚糖基磁性絮凝剂在乳化油污水中的应用，乳化油污水的pH值在3-12之间。
[0022] 本发明的有益效果是：
[0023] 本发明中的原料壳聚糖为一种来源丰富的、生物可降解的天然高分子，在经过两亲型阳离子单体的接枝共聚改性后，其分子链的阳离子电荷密度与疏水性均增强。在静电作用与疏水作用的推动下，上述壳聚糖分子链可更加高效地吸附到油滴表面，从而显著地增强其絮凝效果。另一方面，将上述絮凝剂绑定到磁性纳米粒子后，絮体在外界磁场下可迅速回收；即使部分油滴未被絮凝，只要絮凝剂吸附在油滴表面后，也可在磁场作用下迅速将乳化油滴分离。本发明中的絮凝剂也可高效絮凝固体悬浮颗粒，因此该类絮凝剂也非常适用于乳化油滴与固体悬浮颗粒共存的乳化油污水处理。
